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水电站建筑物管理

2020-04-09 21:01

对水电站建筑物的巡回检查、现场观测、局部维修及补强加固等工作。水电站建筑物包括拦污栅支承结构、进水口、引水道、发电厂房、尾水管及尾水渠道等。水电站建筑物的管理,可提高水电站的安全运行水平,延长水电站的使用寿命,提高发电效益。水电站建筑物种类较多,单项工程量较小,水下、地下隐蔽工程又多,其管理较繁琐。水电站制定有专门的水电站建筑物管理规程,安排专业管理人员,配备专项小型检修设备和检查仪器,存放必要的维修材料,定期巡回检查、仪器观测,发现问题及时处理。

拦污栅的管理

拦污栅的作用是拦阻水流中杂物,避免其进入发电引水系统,保证发电机的正常运行。拦污栅在长期运行过程中除有被杂物和水生生物堵塞外,其栅叶还发生受力弯曲、锈蚀断裂等现象,需要定期的检查与维护,减少发电水头的损失。拦污栅的检查与维修有两种方法:①对可提升的拦污栅,一般提到水面上检查与维修。发现拦污栅的栅条与栅框出现锈蚀时要进行金属防腐处理;栅条有弯曲时要平整;栅条有断裂或缺损时要补焊更换。②对固定式拦污栅,或因锈蚀、卡住提不起来的拦污栅,其检查与维修,除有条件的可放空水库外,多在水下进行。水下检查主要靠潜水员潜入水中眼看、手摸,大致确定杂物堵塞、栅条锈蚀、栅条缺损等的位置及程度。也可以用水下电视机、水下摄影机等先进设备进行检查。清理水下附在拦污栅上的杂物时,一般用清污机打捞。无法清理干净或寄生在拦污栅上的水生生物无法打捞时,要设法将拦污栅提到水上处理。

进水口水工设施的管理

进水口喇叭形进水段、闸门槽及发电水位以下的闸门井,都是处于水下的永久水工设施。多年运行电站已经发现的缺损有混凝土开裂,钢轨的松动、变形、脱落,门楣止水板变形等。一般由潜水员作水下检查与简单检修。重大事故需在上游封堵,放空管道水,进行水上检查与维修。闸门与启闭机的检查与维修已有成熟的经验。

发电引水管道及调压室的管理

发电引水管道为有压管道,其检查与维修的方法与管道的结构形式有关,如坝体中的引水管多是钢板衬砌,一般检查钢板的锈蚀和脱空,进行防腐处理和锚固已脱空的钢板。山体中隧洞多为钢筋混凝土衬砌,要检查表面裂缝和冲坑,作表面处理和灌浆防止渗水。山坡上的明管,要观察镇墩的变形和稳定性,发现缺陷作加固处理。为减少发电水锤压力的破坏作用而设立的调压室没有发现过重大的损坏现象,只有一些轻微的损坏,如调压室壁混凝土裂缝及防寒保护层的损坏等,可作定期的检查与维修。

发电厂房的管理

地面式发电厂房,包括坝后式厂房、河床式厂房、引水式(或混合式)靠近岸坡的地面厂房等建筑物,其管理方法基本相同。已建成的这类水电站发电厂房曾经多次出现过厂房漏雨、渗水、边墙裂缝、厂内温度超标、地基不均匀沉陷等现象。对此要进行针对性的检查和处理。定期检查包括日检查、周检查、月检查、年度检查。另外,还有大雨过后、汛前、汛后,以及天气突变时等特殊时期的检查。厂房漏雨除施工质量原因外,还受机组振动、房盖上检查设备、扫雪等人为活动的影响。发电副厂房的房盖或墙壁有许多电缆穿线管可能发生漏雨。由于发电厂房盖面积比较大,一般在找准漏点后进行局部补修。对于漏雨面积比较大、年久失修的房盖要重做防渗层,并尽量采用如丁基胶片等先进材料施工。坝后式发电主厂房、副厂房渗水大多是从基础渗出,靠近岸坡的发电厂主厂房、副厂房的水多是从山体中渗出,河床式主厂房、副厂房的渗水一般从坝体中和基础渗出。厂房渗水与漏雨使室内潮湿,电子元件失效,引起发电设备误动作。处理渗水的原则是上堵下引,既要用防渗材料灌浆堵截坝体、山体或基础的渗水,还要将已经渗出的水利用管道或沟、槽引到厂房排水井排出。

发电主厂房、副厂房的温度也会影响发电机组的正常运行,特别是夏季高温、冬季严寒都要对主厂房、副厂房的温度进行观察,布置温度计或自动测温元件,观测厂内温度变化,过高或过低时采用通风或保温措施,满足发电机组和自动化元件运行的要求。

发电厂房层间高,跨度大,多在20m以上,又很长。因受地基不均匀、室内外温差大、结构受力不均、发电机组振动等影响,其墙壁或房盖经常发现裂缝。新丰江水电站的发电厂房,1962年3月库区发生6.1级地震时,曾经发生过长约7.5m、最大间隙4~5 cm的裂缝。发现裂缝后多在裂缝处设裂缝计观察裂缝的发展,采用防渗胶泥封堵裂缝,采用工程措施加固厂房。

地下式发电厂房设在山体中,在设计与施工时大都安排了完好的照明、保温、通风、防渗、排水等措施。管理人员要定时检查设备运行情况,测量厂内的湿度、温度、照度,采取措施满足发电、送电设备运行及工作人员工作环境的要求。

蜗壳及尾水管、尾水闸墩的管理

用钢筋混凝土制作的蜗壳,受施工质量影响,有时会产生混凝土干缩裂缝,有时受水锤压力过大的影响,也会产生裂缝。蜗壳裂缝会成为漏水通道,在发电停机时要进行专门检查以及裂缝的补修与加固,在内侧的裂缝一般采用耐磨材料(环氧树脂)涂抹或喷浆,在外侧沿蜗壳外围的裂缝采取插筋加固。有钢板内衬的,检查钢板发生锈蚀的状况,并作防腐处理。

尾水管发生的缺陷与检查处理方法同蜗壳相似。另外,尾水管壁有时局部出现负压,负压过大时内衬的钢板会被撕开,处理时要割掉被撕开的钢板,重新焊接钢板,并插筋固定。

尾水闸墩处于发电尾水位急剧变动区,在北方冬季尾水闸墩的表面冻融频繁,高达百次以上。表面混凝土受冻融破坏严重,混凝土疏松剥落,钢筋外露。对于闸墩的上部缺陷可作表面检查,常年处于水下的部位需潜水检查或停机检查。水上部分可挖出冻损的混凝土,支模插筋重新浇筑混凝土。新混凝土要求在F300以上,模板可用钢板制作,不拆除用以保护混凝土,增加闸墩表面的抗冻能力。常年处于水下部位的冻融混凝土检修比较困难,一般要求停机,在尾水渠做围堰抽干水再检修。也可在停机后,潜水开挖、支模,浇筑水下混凝土。近几年采用大跨度的叠梁门封堵尾水管,彻底检修闸门槽,取得较好的效果。

尾水渠道的管理

许多发电厂在投产发电时,因赶工期尾水渠道清理不彻底,遗留大量的施工渣料。有的水电站因发电厂房靠近泄洪道,汛期泄洪时冲淤的石渣堆积到发电尾水渠,抬高了发电尾水位,降低了发电水头,影响发电效益。中国一些电站如丰满、柘溪、刘家峡等水电站,因此安排工程清理发电尾水渠(河)道。尾水清理工程要做好充分的准备工作,摸清堆积物的来源、堆积物的种类,测量河道地形,必要时还需做模型试验,从而找出河道清理的最佳工程方案。

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